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2025-01-21「幹細胞療法」從實驗室走向臨床 帕金森氏症的治療方法將誕生? 517 期

Author 作者 編譯|羅億庭

幹細胞(stem cell)研究一直以來都是醫學界的重要研究議題。這些具有自我更新能力、能分化為各種細胞類型的特殊細胞,為許多難治性疾病帶來新的治療希望。經過數十年的研究,幹細胞療法終於從實驗室走向臨床,有望為醫學發展開創新的篇章。去(2024)年,罹患帕金森氏症(Parkinson's disease, PD)的卡西(Andrew Cassy)參與了一項突破性試驗——來自瑞典隆德(Lund)的外科醫生在同年10月將衍生自人類胚胎幹細胞(embryonic stem, ES)的神經元植入他的大腦,希望這些細胞能替代他原本受損的腦組織。該研究是全球超過100項探索幹細胞潛力的臨床試驗之一,這些臨床試驗的類型五花八門,包含將幹細胞用於治療癌症、糖尿病、癲癇、心臟衰竭、眼疾等疾病。

這一波臨床研究可說是幹細胞療法的轉捩點,幹細胞療法發展至今已超過數十年,過程中也包含密集的倫理和政治爭議研究,現階段也正在廣泛測試將幹細胞用於組織再生的安全性和潛力。目前進行的幹細胞療法臨床試驗規模都不大,主要關注重點為安全性、確認每種細胞最適合的用途,以及如何在不使用免疫抑制劑的情況下進行治療。儘管使用免疫抑制劑可以防止身體排斥細胞,但也增加患者的感染風險。

帕金森氏症的臨床症狀包含顫抖、肢體僵硬、運動功能減退、步態異常等運動神經異常,而這些症狀產生的主要原因為大腦黑質(substantia nigra)中產生多巴胺的A9細胞退化。雖然補充多巴胺的藥物能有效緩解相關症狀,但會出現不受控制的運動、衝動行為等副作用。此外,隨著疾病進展,藥物的效果會逐漸減弱,副作用則會愈加惡化。以新細胞替換掉退化多巴胺細胞的想法由來已久,且在發育過程中,具有多種分化潛力的胚胎幹細胞可以轉化為大腦、心臟、肺部等特定細胞,因此移植的幹細胞理論上可以修復任何受損組織。

歷史上的首例幹細胞移植手術發生在1987年,當時使用妊娠終止的胎兒大腦中仍正在發育的神經元。從那時開始,陸續有400多名帕金森氏症患者接受此類移植手術,而結果好壞參半。許多人的症狀並未出現任何改善或是出現嚴重的副作用,不過也有患者的情況明顯好轉,甚至不再需要服用多巴胺類藥物。由於幹細胞療法需要來源可靠的材料,這些過往研究使用的胎兒腦組織無法被標準化或可能受到汙染,因此無法作為正式的幹細胞療法來源。除此之外,也有人認為使用這種材料存在倫理或宗教上的異議,因此找到足夠的材料進行細胞移植手術往往是件困難的事。

隨著科技的進展,科學家逐漸能控制細胞的來源,特別是人類胚胎幹細胞,以及以誘導性多能幹細胞(induced pluripotent stem cells, iPSC)來獲得特化的細胞等途徑,也使再生幹細胞療法的前景有了希望。現在,科學家已可以穩定地生產出數量充足、品質和純度達到臨床要求的特化細胞。丹麥哥本哈根大學(University of Copenhagen)的幹細胞研究員柯克比(Agnete Kirkeby)團隊,曾對全球幹細胞療法的臨床試驗進行調查。截至去年12月為止,他們已經確認共有116項已獲批准或完成的試驗,試驗範圍涵蓋多種疾病。此外,約有一半的試驗使用人類胚胎幹細胞作為起始材料,其他研究則使用現成或從個人皮膚細胞、血液的iPSC來治療患者自身疾病;其中更有12項試驗,嘗試使用來源為幹細胞且能產生多巴胺的細胞來治療帕金森氏症。

不僅如此,相較於心臟、胰臟、腎臟等其他器官,大腦已被證明是最容易使用幹細胞進行治療的器官之一。其中一個優勢在於,大腦較少受到免疫系統的影響,帕金森氏症臨床試驗的參與者僅需在手術後、血腦障壁(blood–brain barrier)癒合期間接受為期一年的免疫抑制劑,但其他器官試驗的受試者通常需要終生接受藥物治療。

而同為大腦相關疾病的癲癇研究也一樣受人注目,此療程會將源自人類胚胎幹細胞,移植到大腦的正確神經迴路中。美國生技公司Neurona Therapeutics現階段正在進行臨床試驗,將尚未成熟的中間神經元(interneurons)細胞移植到十名無法用藥物控制的癲癇症患者腦中。這幾名患者在接受治療之前,癲癇症狀發作相當頻繁以至於無法獨立生活。在移植後,其中兩名患者的嚴重癲癇發作頻率幾乎降到零,且已維持兩年;而其他多數患者的癲癇發作頻率也明顯減少。根據Neurona Therapeutics的報告,此次的移植並未出現明顯的副作用,也未造成認知損害。去年6月,美國食品藥物管理局(Food and Drug Administration, FDA)授予該療法快速審查(fasttrack)的認定,加速此療法獲得監管部門的批准。

研究人員推測,有一部分的幹細胞療法可能很快就會進入臨床應用,且針對某些疾病的採取幹細胞療法治療的情況,也可能在5∼10年內成為常規醫療手段。隨著技術的進步和更多臨床數據的累積,期待幹細胞療法能為更多難治型疾病帶來治療的新希望。

新聞來源
Abbott, A. (20 December 2024). Stem cells head to the clinic: treatments for cancer, diabetes and Parkinson’s disease could soon be here. Nature,https://www.nature.com/articles/d41586-024-04160-0